устройство и способ нанесения грунтовочного слоя с помощью вакуума

Формула изобретения

1. Устройство для нанесения грунтовки с помощью вакуума, содержащее резервуар (28) для жидкой грунтовки, насадку (14) подающего устройства, имеющую камеру (16) подающего устройства и камеру (18) всасывания, систему (24, 26) подачи для подачи грунтовки из резервуара (28) в камеру (16) подающего устройства, систему всасывания (30, 32) для отвода воздуха и грунтовки из камеры (18) всасывания и сепаратор (34) для отделения грунтовки от отводимого воздуха и повторного возвращения отделенной грунтовки в резервуар (28), отличающееся тем, что сепаратор (34) является циклоном.

2. Устройство по п.1, в котором резервуар (28) имеет резервуар (42) для осаждения, с которым соединено отверстие подачи жидкости сепаратора (34) и который отделен заслонкой (40) от камеры (44) резервуара, соединенного с системой подачи (24, 26).

3. Способ нанесения грунтовки с помощью вакуума с использованием устройства по п.1 или 2, в котором система всасывания (30, 32) работает таким образом, что в системе всасывания, включая сепаратор (34) и резервуар (28), поддерживают разрежение от 5 до 15 (kPa) кПа.

4. Способ по п.3, в котором грунтовкой является водная дисперсия.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к устройству для нанесения грунтовочного слоя с помощью вакуума, содержащему резервуар для жидкой грунтовки, насадку подающего устройства, имеющую камеру подающего устройства и всасывающую камеру, систему подачи для подачи грунтовки от резервуара к камере подающего устройства, систему всасывания для откачивания воздуха и грунтовки из камеры всасывания, и сепаратор для отделения грунтовки от отводимого воздуха и для возвращения отделенной грунтовки в резервуар.

Когда на рабочие детали, такие как пластиковые профили для окон, дверей и т.п., должна быть нанесена поверхностная отделка, например слой лака или покрытия, такого как пленочное покрытие, удобно, чтобы, во-первых, грунтовка была нанесена на поверхности, которые должны быть покрыты отделкой, для того, чтобы обеспечить достаточную адгезию лака или адгезива, которые будут нанесены позднее. Оказалось, что устройство с признаками, указанными выше, которое производится и распространяется заявителем, является особенно полезным для нанесения грунтовки. В известном устройстве сепаратор образован перегородкой, по которой закачанная смесь воздуха и жидкости будет ударять таким образом, что жидкость будет улавливаться на перегородке, и будет стекать каплями вниз, тогда как воздух, по существу, свободный от грунтовки, будет выпущен.

Однако во время продолжительной работы некоторые явления, особенно испарение растворимых компонентов грунтовки и осаждение твердых пигментов из грунтовки, приводят к постепенному изменению состава грунтовки, которая повторно возвращается в систему, таким образом, что грунтовка будет используемой только в течение ограниченного времени. Кроме того, повышенное накопление осаждений в системе приводит к коротким интервалам очистки.

Задачей изобретения является создание устройства, которое позволит увеличить время использования грунтовки.

Согласно настоящему изобретению эта задача решается путем использования циклона в качестве сепаратора.

Как известно, циклон, который используется также, например, для отделения пыли из запыленного воздуха, создает быстро вращающийся воздушный вихрь, который имеет такое действие, что воздух и взвешенные в нем твердые компоненты отделяются под действием центробежной силы. В устройстве согласно изобретению циклон вызывает отделение воздуха и жидкости (грунтовки).

Неожиданно было обнаружено, что при использовании циклона в качестве сепаратора потери при испарении могут быть значительно сокращены. В устройстве согласно настоящему изобретению содержания паров органических растворителей в выходящем воздухе составляют только около 10% от значения, которое было достигнуто с помощью традиционных сепараторов в форме отражательной перегородки. Кроме того, изобретение значительно уменьшило осаждение и накопление твердых компонентов, таких как частицы пигментов из жидкой грунтовки. В то время как непрерывная работа (24 часа в день) традиционного устройства с сепаратором типа отражательной перегородки требовала очистки системы сепаратора в среднем уже через два дня, для того чтобы удалить твердые компоненты, осевшие из грунтовки, изобретение позволяет продлить эти интервалы очистки до около 5 дней.

Вслед за сокращением работ по обслуживанию и сокращением концентраций вредных веществ (эмиссий) в окружающем воздухе основным преимуществом изобретения является то, что грунтовка сохраняет свой исходный состав, который определен поставщиком, в течение значительно более длительного периода времени. Это особенно важно, потому что поставщики грунтовки гарантируют эффективность грунтовки как активатора адгезии только при условии, что состав грунтовки, когда она используется, стабильно удовлетворяет техническим условиям поставщика. С устройством согласно настоящему изобретению эти технические требования могут быть выполнены в течение продолжительного периода времени, так что грунтовку, повторно возвращаемую в систему, требуется менять менее часто.

Устройство согласно настоящему изобретению является особенно предпочтительным для водосодержащих грунтовок, особенно грунтовок на основе водной дисперсии, то есть грунтовок, в которых вода является основным компонентом растворителя. Хотя эти грунтовки обычно содержат только добавки органического растворителя, их температура воспламенения составляет обычно около 90°С и, следовательно, значительно выше границы в 55°С, которая требуется в соответствии с применяемыми нормативам взрывобезопасности. Таким образом, нет необходимости в принятии мер по взрывобезопасности в системе всасывания и системе сепаратора.

Когда используются эти грунтовки, система всасывания и система сепаратора могут работать при давлении ниже атмосферного, составляющем приблизительно 10 (kPa) КПа, не вызывая какого-либо значительного испарения частей компонентов грунтовки. Поэтому задачей изобретения также является создать способ нанесения грунтовки на основе воды с использованием устройства, которое было описано выше.

Пример варианта осуществления устройства согласно настоящему изобретению будет теперь описан со ссылками на чертеж.

На единственном чертеже показан схематичный вид устройства для нанесения грунтовки на поверхность обрабатываемых изделий с помощью вакуума.

В показанном примере обрабатываемыми изделиями являются профили 10, например пластиковые профили для дверей или окон, которые подают, в направлении стрелки А на чертеже, на транспортере 12 роликового типа и перемещают мимо стационарной насадки 14 подающего устройства для грунтовки. Насадка 14 подающего устройства имеет камеру 16 подающего устройства и камеру 18 всасывания, которые отделены стенкой 20 перегородки и обе открываются в параллельные прорези 22а, 22b, которые обращены к поверхности профиля 10. Прорези 22а, 22b немного разнесены в пространстве с поверхностью профиля 10 и продолжаются в направлении, перпендикулярном к плоскости чертежа, на определенную ширину, которая соответствует контуру поверхности профиля 10, на которую должна быть нанесена грунтовка.

Насос 24 и трубопровод 26 образуют систему подачи, с помощью которой жидкая грунтовка всасывается из резервуара 28 и подается в камеру 16 подающего устройства. Всасывающий нагнетатель 30 и трубопровод 32 образуют систему всасывания, с помощью которой смесь воздуха и жидкой грунтовки забирается из камеры 18 всасывания. Грунтовка из камеры 16 подающего устройства выгружается на поверхность профиля 10 через прорезь 22а насадки 14 подающего устройства, при этом одновременно окружающий воздух засасывается в камеру 18 всасывания через зазор, образованный между насадкой 14 подающего устройства и поверхностью профиля 10. Параллельно избыток грунтовки убирается с поверхности профиля 10 и увлекается в камеру 18 всасывания. Из камеры смесь воздуха и жидкости подается через систему всасывания. Непрерывный слой грунтовки, имеющий одинаковую и воспроизводимую толщину слоя, остается на поверхности профиля 10.

Сепаратор 34, который образован циклоном, расположен между трубопроводом 32 и всасывающим нагнетателем 30. Сепаратор 34 имеет наружный кожух 36 с цилиндрической верхней частью и конической, сужающейся к низу, нижней частью. Внутренняя вертикальная труба 38 расположена коаксиально в корпусе 36 и соединена со стороны всасывания с всасывающим нагнетателем 30. На верхнем конце кожух 36 закрыт, за исключением вывода для внутренней трубы 38. Сужающийся нижний конец кожуха 36 открывается в верхней стенке резервуара 28, который выполнен как закрытый воздухонепроницаемый контейнер, при этом он разделен на две камеры 42, 44 с помощью заслонки 40. Камера 42 расположена под сепаратором 34, тогда как трубопровод 26 подсоединен к камере 44 таким образом, чтобы отсасывать жидкую грунтовку из этой камеры. Таким образом, в показанном примере система всасывания, включающая в себя сепаратор 34 и резервуар 28, образует закрытую систему, в которую воздух может войти только через насадку 14 подающего устройства. Мощность всасывающего нагнетателя 30 подобрана таким образом, что в этой системе поддерживается давление разряжения около 5-15 (kPa) КПа, предпочтительно около 10 (kPa) кПа.

Грунтовка является грунтовкой на водной основе, которая, по существу, свободна от компонентов с высокой летучестью, которые могли бы быть склонны к быстрому испарению при заданном разряжении.

Смесь воздуха и жидкой грунтовки, забираемая из камеры всасывания 18, входит по касательной в цилиндрическую верхнюю часть сепаратора 34 из трубопровода 32 так, что создается вихревой поток в наружном кожухе 36 сепаратора, причем вихревой поток двигается по спирали вниз, в коническую нижнюю часть кожуха 36. Жидкие компоненты, находящиеся во взвешенном состоянии в воздухе, выталкиваются наружу под действием центробежной силы и осаждаются на внутренней стенке наружного кожуха 36, но имеют только компонент с относительно маленькой скоростью в направлении, перпендикулярном стенке кожуха. Это предотвращает мелкое распыление капель жидкости, когда они ударяются о стенку, избегая, таким образом, повышенной скорости испарения, а также высушивания и осаждения твердых пигментов. Грунтовка, которая была эффективно, но мягко отделена от воздуха, таким образом, течет вдоль внутренней стенки кожуха 36 и капает в камеру 42 резервуара 28, в то время как воздух, который, по существу, свободен от жидкости, отводится через внутреннюю трубу 38.

В данном примере камера 42 служит в качестве резервуара осаждения, в котором сухие твердые вещества, которые могут быть получены в малом количестве с течением времени, могут осаждаться в виде осадка 46. Заслонка 40 предотвращает попадание осадка 46 в камеру 44, тогда как жидкая грунтовка стекает сверху заслонки в камеру 44 и может быть снова подана в насадку 14 подающего устройства.